RU66622U1 - ELECTRIC BRAKE MACHINE (OPTIONS) - Google Patents
ELECTRIC BRAKE MACHINE (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU66622U1 RU66622U1 RU2007111563/22U RU2007111563U RU66622U1 RU 66622 U1 RU66622 U1 RU 66622U1 RU 2007111563/22 U RU2007111563/22 U RU 2007111563/22U RU 2007111563 U RU2007111563 U RU 2007111563U RU 66622 U1 RU66622 U1 RU 66622U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brake
- electric machine
- rotor
- friction
- armature
- Prior art date
Links
Abstract
Электрическая машина с тормозом, ротор электрической машины механически связан с ротором фрикционного дискового тормоза, статор электрической машины механически связан со статором фрикционного дискового тормоза, фрикционный дисковый тормоз встроен в электрическую машину, возбуждаемую от постоянных магнитов, обмотка якоря тормоза электрически связана с обмоткой якоря электрической машины через согласующие сопротивления и тормозные моменты электрической машины и тормоза в процессе работы плавно регулируются. В качестве тормоза может использоваться фрикционный порошковый электромагнитный тормоз, осуществляющий торможение за счет трения выступов (лопаток) ротора о магнитный порошок, где вязкость трения прямо пропорциональна величине тока якоря тормоза.An electric machine with a brake, the rotor of an electric machine is mechanically connected to the rotor of the friction disc brake, the stator of the electric machine is mechanically connected to the stator of the friction disc brake, the friction disc brake is integrated into the electric machine driven by permanent magnets, the brake armature is electrically connected to the armature of the electric machine through the matching resistance and braking moments of the electric machine and the brakes are continuously adjustable during operation. As a brake, a frictional powder electromagnetic brake can be used, which brakes due to the friction of the protrusions (blades) of the rotor against the magnetic powder, where the friction viscosity is directly proportional to the current value of the brake armature.
Description
Полезная модель относится к электрическим машинам, оснащенным фрикционным электромагнитным тормозом.The utility model relates to electric machines equipped with a friction electromagnetic brake.
Известен Электродвигатель с тормозом [А.с. SU 1677793 А1, МПК H02К 7/102] содержащий короткозамкнутый ротор, ферромагнитное кольцо, укрепленное на торце ротора, фрикционные накладки, установленные на тормозном элементе, размещенном на роторе, и неподвижные тормозные колодки, установленные в корпусе, отличающийся тем, что с целью упрощения конструкции, тормозной элемент выполнен в виде гибкой чашеобразной оболочки, которая укреплена своим основанием на торце ротора, охватывает ферромагнитное кольцо и заполнена ферромагнитными элементами, а фрикционные накладки установлены на внешней поверхности оболочки со стороны, противоположной торцу ротора. Недостатком аналога является то, что тормозной момент Электродвигателя с тормозом определяется при разработке гибкой чашеобразной оболочки и выборе заполняющих ее ферромагнитных элементов. Тормозной момент Электродвигателя с тормозом не может регулироваться извне в процессе работы устройства.Known electric motor with brake [A. SU 1677793 A1, IPC H02K 7/102] containing a short-circuited rotor, a ferromagnetic ring mounted on the end of the rotor, friction linings mounted on the brake element placed on the rotor, and fixed brake pads installed in the housing, characterized in that for the purpose of simplification design, the brake element is made in the form of a flexible cup-shaped shell, which is fixed with its base on the end of the rotor, covers a ferromagnetic ring and is filled with ferromagnetic elements, and friction linings are mounted on an external surface rhnosti shell on the side opposite the end face of the rotor. A disadvantage of the analogue is that the braking torque of an electric motor with a brake is determined when developing a flexible bowl-shaped shell and choosing ferromagnetic elements filling it. The braking torque of an electric motor with a brake cannot be regulated externally during operation of the device.
Известна принятая за прототип Ветроэнергетическая установка [патент RU 2205292, МПК F03D 1/00], включающая ветроколесо с горизонтальной осью вращения, вал которого кинематически связан с ротором электрогенератора, ротор электрогенератора соединен посредством промежуточного вала с дисковым тормозом, содержащим закрепленный на раме корпус с установленным на промежуточном валу диском, взаимодействующим в процессе торможения с тормозными колодками, соединенными с приводом включения и выключения, содержащим установленную на раме с возможностью осевого перемещения вдоль оси вала муфту включения и выключения ветроколеса, соединенную со вторым концом тяги привода включения и отключения. Недостатком прототипа являются его значительные габаритные размеры и масса, добиться уменьшения которых можно путем встраивания тормоза в электрическую машину.Known adopted for the prototype wind power installation [patent RU 2205292, IPC F03D 1/00], including a wind wheel with a horizontal axis of rotation, the shaft of which is kinematically connected with the rotor of the generator, the rotor of the generator is connected via an intermediate shaft with a disk brake, comprising a housing mounted on the frame with an installed body on the intermediate shaft, a disk interacting during braking with brake pads connected to the drive on and off, containing mounted on the frame with the possibility sevogo movement along the axis of the shaft and clutch switching off the propeller coupled to the second end of the rod on and off the drive. The disadvantage of the prototype is its significant overall dimensions and weight, which can be reduced by embedding the brakes in an electric machine.
Целью настоящей полезной модели является создание устройства способного обеспечить торможение с возможностью плавного регулирования тормозного момента извне или поддержания постоянной частоты вращения с длительно развиваемым удельным тормозным моментом не менее 8÷12 Н·м/кг.The purpose of this utility model is to create a device capable of providing braking with the possibility of smooth regulation of the braking torque from the outside or maintaining a constant speed with a long-term specific braking torque of at least 8 ÷ 12 N · m / kg.
Задачей настоящей полезной модели является создание устройства в составе электрическая машина + электромагнитный тормоз - с минимальной массой в минимальных габаритах. В качестве электромагнитного тормоза используются фрикционные (дисковые и порошковые) электромагнитные тормоза. Дисковый электромагнитный тормоз обеспечивает тормозной момент The objective of this utility model is to create a device comprising an electric machine + electromagnetic brake - with a minimum weight in a minimum size. Friction (disc and powder) electromagnetic brakes are used as an electromagnetic brake. Disc electromagnetic brake provides braking torque
за счет трения дисков, притягивающихся друг к другу электромагнитным полем обмотки якоря. При отсутствии тока якоря диски раздвигаются пружинами для минимизации момента трения. Порошковый электромагнитный тормоз обеспечивает тормозной момент за счет трения выступов (лопаток) ротора о магнитный порошок, где вязкость трения определяется током якоря. В обоих случаях остаточный момент трения при отсутствии тока якоря обычно не превышает 2.5÷3% номинального момента.due to friction of the disks attracted to each other by the electromagnetic field of the armature winding. In the absence of current, the armature disks are moved apart by springs to minimize the moment of friction. The powder electromagnetic brake provides braking torque due to the friction of the protrusions (blades) of the rotor against the magnetic powder, where the friction viscosity is determined by the armature current. In both cases, the residual friction moment in the absence of armature current usually does not exceed 2.5–3% of the nominal moment.
Сущность настоящей полезной модели состоит во встраивании электромагнитного тормоза в электрическую машину, при этом ротор электрической машины жестко связан с ротором электромагнитного тормоза, а статор электрической машины жестко связан со статором электромагнитного тормоза. Предлагаемая конструкция приводит к созданию изделия с высоким удельным тормозным моментом, тормозной момент можно плавно регулировать.The essence of this utility model is to incorporate an electromagnetic brake into an electric machine, while the rotor of the electric machine is rigidly connected to the rotor of the electromagnetic brake, and the stator of the electric machine is rigidly connected to the stator of the electromagnetic brake. The proposed design leads to the creation of products with high specific braking torque, the braking torque can be continuously adjusted.
Техническим результатом настоящей полезной модели является состоящий из двух составляющих суммарный тормозной момент:The technical result of this utility model is the total braking torque consisting of two components:
- обеспечиваемый электромагнитным тормозом (с большей постоянной времени),- provided by an electromagnetic brake (with a larger time constant),
- обеспечиваемый электрической машиной (с меньшей постоянной времени).- provided by an electric machine (with a smaller time constant).
Устройства, реализующие настоящую полезную модель применяются:Devices that implement this utility model are used:
- в мотор-генератор-колесах электроприводных транспортных средств, одним из режимов которых является плавное торможение,- in the motor-generator-wheels of electric vehicles, one of the modes of which is smooth braking,
- в ветрогенераторах для обеспечения допустимой частоты вращения ротора генератора при ветрах значительной силы.- in wind generators to ensure an acceptable rotor speed of the generator in winds of significant force.
Принцип действия устройства иллюстрируют:The principle of operation of the device is illustrated by:
- фигура 1, на которой изображена конструкция мотор-генератор-колеса, где в качестве электрической машины рассмотрена низкооборотная магнитоэлектрическая машина,- figure 1, which shows the design of the motor-generator-wheels, where as an electrical machine considered low-speed magnetoelectric machine,
- фигура 2, на которой показана электрическая схема устройства.- figure 2, which shows the electrical circuit of the device.
Электромагнитный тормоз встраивается в многофазную синхронную магнитоэлектрическую машину, возбуждаемую от постоянных магнитов и способную работать в двигательном и генераторном режимах. При работе магнитоэлектрической машины в двигательном режиме на фазы обмотки 1 якоря этой машины подается переменное напряжение, а обмотка 2 якоря электромагнитного тормоза - не запитана путем переключения двухполярного ключа 3 в нижнее положение. Коммутируемые системой управления 4 транзисторы управляемого моста 5 преобразуют постоянное напряжение аккумуляторных батарей 6 в переменное. В результате взаимодействия постоянного магнитного поля ротора и переменного электромагнитного поля статора, ротор вращается под действием приложенного к нему вращающего момента.An electromagnetic brake is built into a multiphase synchronous magnetoelectric machine, excited by permanent magnets and capable of operating in motor and generator modes. When the magnetoelectric machine is in motor mode, alternating voltage is applied to the phases of the winding 1 of the armature of this machine, and the winding 2 of the electromagnetic brake armature is not powered by switching the bipolar switch 3 to the lower position. Switchable control system 4 transistors of the controlled bridge 5 convert the DC voltage of the batteries 6 into alternating. As a result of the interaction of the constant magnetic field of the rotor and the alternating electromagnetic field of the stator, the rotor rotates under the action of the torque applied to it.
Основным режимом работы электрической машины с тормозом является режим торможения. Для его обеспечения двухполярный ключ 3 замыкается в верхнее положение. Ротор магнитоэлектрической машины приводится во вращение сторонним источником вращающего момента: шина 7 служит для препятствования проскальзывания ротора о дорожное покрытие при торможении. На ярме 8 ротора, выполненном из материала с высокой магнитной проницаемостью, прикреплены постоянные магниты 9, которые имеют чередующуюся полярность по направлению вращения. Магнитное поле постоянных магнитов 9 пересекает витки обмотки 1 якоря, в результате чего в обмотке 1 наводится ЭДС. Транзисторы управляемого моста 5 - закрыты системой управления 4 и переменный ток обмотки 1 якоря преобразуется в постоянный посредством диодов управляемого моста 5. Ток обмотки 1 якоря, расположенной на ферромагнитных зубцах статора 10 магнитоэлектрической машины замыкается через сопротивление нагрузки 11 и через согласующее сопротивление 12. Напряжение подается на обмотку 2 электромагнитного тормоза через сопротивление 13. По обмотке 2 протекает ток, его электромагнитное поле замыкается по сердечнику 14, притягивая друг к другу фрикционные диски 15, создавая момент электромагнитного тормоза. Величина сопротивлений 11, 12 и 13 подбирается для достижения необходимого соотношения тормозных моментов магнитоэлектрической машины и электромагнитного тормоза.The main mode of operation of an electric machine with a brake is the braking mode. To ensure it, the bipolar switch 3 closes to the upper position. The rotor of the magnetoelectric machine is driven by a third-party source of torque: the tire 7 serves to prevent the rotor from slipping on the road surface during braking. On the rotor yoke 8, made of a material with high magnetic permeability, permanent magnets 9 are attached, which have alternating polarity in the direction of rotation. The magnetic field of the permanent magnets 9 intersects the turns of the armature winding 1, as a result of which EMF is induced in the winding 1. The transistors of the steered bridge 5 are closed by the control system 4 and the alternating current of the armature winding 1 is converted to constant by means of the diodes of the steered bridge 5. The winding current of the armature 1 located on the ferromagnetic teeth of the stator 10 of the magnetoelectric machine is closed through the load resistance 11 and through the matching resistance 12. The voltage is applied to winding 2 of the electromagnetic brake through resistance 13. Current flows through winding 2, its electromagnetic field closes along core 14, attracting friction to each other wheels 15, creating a moment of electromagnetic brake. The value of the resistances 11, 12 and 13 is selected to achieve the necessary ratio of braking moments of the magnetoelectric machine and the electromagnetic brake.
Обеспечить удельный тормозной момент не менее 8÷12 Н·м/кг при помощи только магнитоэлектрической машины обычно не удается, поскольку для создания упомянутой величины тормозного момента необходим достаточно большой ток в обмотке 1, определяющий значительные «омические» потери и внушительные габаритные размеры магнитоэлектрической машины для рассеивания выделяемого тепла. Для достижения упомянутой величины удельного тормозного момента часть тока якоря магнитоэлектрической машины через сопротивления 11, 12 и 13 подается на обмотку якоря 2 электромагнитного тормоза. Тормозной момент через шпонку 16 статора 17, передается на поверхность 18, присоединяемую к корпусу транспортного средства. Ток обмотки 2 якоря тормоза и его тормозной момент регулируется при помощи сопротивления 13, ток обмотки якоря 1 магнитоэлектрической машины и ее тормозной момент регулируется при помощи сопротивления 11.It is usually not possible to provide a specific braking torque of at least 8 ÷ 12 N · m / kg using only a magnetoelectric machine, since a sufficiently large current in winding 1 is required to create the mentioned braking torque, which determines significant ohmic losses and impressive overall dimensions of the magnetoelectric machine to dissipate the heat generated. To achieve the aforementioned specific braking torque, a part of the current of the armature of the magnetoelectric machine is supplied through the resistance 11, 12 and 13 to the coil of the armature 2 of the electromagnetic brake. Braking torque through the key 16 of the stator 17 is transmitted to the surface 18, which is attached to the vehicle body. The current of the winding 2 of the brake armature and its braking torque is regulated by means of resistance 13, the current of the winding of the armature 1 of the magnetoelectric machine and its braking torque is regulated by resistance 11.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007111563/22U RU66622U1 (en) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | ELECTRIC BRAKE MACHINE (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007111563/22U RU66622U1 (en) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | ELECTRIC BRAKE MACHINE (OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU66622U1 true RU66622U1 (en) | 2007-09-10 |
Family
ID=38598948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007111563/22U RU66622U1 (en) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | ELECTRIC BRAKE MACHINE (OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU66622U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451867C2 (en) * | 2010-06-17 | 2012-05-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" | In-tube control apparatus and method for moving it in gas main with preset uniform velocity |
| RU2713515C1 (en) * | 2016-08-09 | 2020-02-05 | Сименс Мобилити Гмбх | Safe electric machine |
-
2007
- 2007-03-29 RU RU2007111563/22U patent/RU66622U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451867C2 (en) * | 2010-06-17 | 2012-05-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" | In-tube control apparatus and method for moving it in gas main with preset uniform velocity |
| RU2713515C1 (en) * | 2016-08-09 | 2020-02-05 | Сименс Мобилити Гмбх | Safe electric machine |
| US11245350B2 (en) | 2016-08-09 | 2022-02-08 | Siemens Mobility GmbH | Safe electrical machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101951048B (en) | Direct-drive electric motor modulated basing on space magnetic field | |
| US20150204399A1 (en) | Brake assembly and a method of operating a brake assembly | |
| JP5109904B2 (en) | Rotating electric machine | |
| WO2012042278A2 (en) | Electromechanical device | |
| JP2002262489A5 (en) | ||
| WO2005075284A2 (en) | Electricity generation for human powered vehicles | |
| EP1406371A3 (en) | Single-phase motor | |
| JP2002535203A (en) | Drive unit for electric vehicles | |
| CN103219823A (en) | Wheel rim driving type reaction flywheel | |
| RU66622U1 (en) | ELECTRIC BRAKE MACHINE (OPTIONS) | |
| US20180244341A1 (en) | Wheel kit with an electromagnetic drive and wheeled vehicle comprising a wheel kit with an electromagnetic drive and a method for use of such a wheel kit | |
| US9577500B2 (en) | Rotary continuous permanent magnet motor | |
| KR101758315B1 (en) | Self electric power generating apparatus using gyroscope | |
| WO2016198196A1 (en) | An electric motor arrangement adapted for use in an actuator and an actuator including the motor arrangement | |
| US20020166737A1 (en) | Braking system with self-generating effect for adjusting the torque | |
| CN102302838A (en) | Self-generating body-building bicycle system | |
| US3673481A (en) | Dynamic braking for universal motors | |
| Awari et al. | Speed control and electrical braking of axial flux BLDC motor | |
| CN201918877U (en) | Small-size, light and high-efficiency direct-driving motor | |
| JP4798598B2 (en) | Wind power generator | |
| RU98104114A (en) | MAGNETIC CHAINS IN A ROTATING SYSTEM FOR GENERATION AS MECHANICAL ENERGY, SO AND ELECTRIC ENERGY | |
| RU2387064C1 (en) | Electromagnetic device | |
| CN101110542A (en) | Controllable magnetic motor | |
| RU202968U1 (en) | CRANKSHAFT MOTOR WITH LINEAR PUSH | |
| WO2006024206A1 (en) | A device for rotating a magnet by non-magnetic moving conductor and the method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110330 |